ТАСС, 13 декабря. Российские исследователи детально изучили характер взаимодействий рукотворных аналогов панцирей диатомовых водорослей с акустическими колебаниями высоких частот, что позволит ученым превратить эти природоподобные структуры в миниатюрные датчики ультразвука уже в ближайшее время. Об этом сообщила пресс-служба "Сколтеха" (входит в группу ВЭБ.РФ).
"В этой работе компьютерное моделирование сочетается с экспериментом. В ходе моделирования мы спрогнозировали резонансные частоты панцирей диатомовых водорослей в диапазоне от 1 до 8 МГц, после чего мы получили первое известное экспериментальное подтверждение значений этих частот при помощи атомно-силового микроскопа", - пояснила научный сотрудник "Сколтеха" Юлияна Цветинович, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Как отмечают Цветинович и ее коллеги, эти сведения критически важны для создания высокочувствительных датчиков ультразвуковых волн, микрофонов, сенсоров и других миниатюрных оптомеханических и электромеханических устройств, способных распознавать подобные высокочастотные акустические колебания и при этом защищенных от внешних вибраций.
Недавно исследователи из "Сколтеха" обнаружили, что основой для сверхчувствительных акустических приборов и датчиков могут стать панцири так называемых диатомовых водорослей, одной из самых распространенных форм фитопланктона. Эти одноклеточные водоросли обладают легким и пористым кремниевым панцирем, который обладает внутренней жесткой прослойкой и более мягкой и пористой внешней оболочкой.
Подобная структура позволяет использовать панцири диатомовых водорослей для создания высокочувствительных акустических и микромеханических приборов, однако для этого инженерам и ученым необходимо знать, как именно подобные структуры взаимодействуют с различными колебаниями. Цветинович и ее коллеги получили подобные сведения для акустических колебаний с частотами в диапазоне 1-8 МГц при помощи компьютерных расчетов и атомно-силовой микроскопии.
Как надеются исследователи, собранные ими теоретические и эмпирические данные помогут интегрировать аналоги панцирей диатомовых водорослей в фотонные интегральные схемы, которые можно будет использовать для создания детекторов ультразвука и прочих высокочувствительных оптомеханических и электромеханических устройств уже в самое ближайшее время.
